Primary Life Stage Boron Isotope and Trace Elements Incorporation in Aposymbiotic Acropora millepora Coral under Ocean Acidification and Warming

International audience Early-life stages of reef-building corals are vital to coral existence and reef maintenance. It is therefore crucial to study juvenile coral response to future climate change pressures. Moreover, corals are known to be reliable recorders of environmental conditions in their sk...

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Bibliographic Details
Main Authors: Wu, Henry C., Dissard, Delphine, Le Cornec, Florence, Thil, François, Tribollet, Aline, Moya, Aurélie, Douville, Eric
Other Authors: Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Gif-sur-Yvette (LSCE), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Biogéochimie-Traceurs-Paléoclimat (BTP), Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Géochrononologie Traceurs Archéométrie (GEOTRAC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), ARC Centre of Excellence for Coral Reef Studies (CoralCoE), James Cook University (JCU), ANR-10-LABX-0018,L-IPSL,LabEx Institut Pierre Simon Laplace (IPSL): Understand climate and anticipate future changes(2010), ANR-13-BS06-0013,CARBORIC,Les isotopes du bore dans les carbonates comme proxy du paléo-pH océanique: les fondamentaux revisités(2013)
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:English
Published: HAL CCSD 2017
Subjects:
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collection École Polytechnique, Université Paris-Saclay: HAL
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language English
topic Acropora millepora
laser ablation
ocean acidification
δ 11 B
pH proxy
Sr/Ca
sea surface temperature proxies
scleractinian corals
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Wu, Henry C.
Dissard, Delphine
Le Cornec, Florence
Thil, François
Tribollet, Aline
Moya, Aurélie
Douville, Eric
Primary Life Stage Boron Isotope and Trace Elements Incorporation in Aposymbiotic Acropora millepora Coral under Ocean Acidification and Warming
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scleractinian corals
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description International audience Early-life stages of reef-building corals are vital to coral existence and reef maintenance. It is therefore crucial to study juvenile coral response to future climate change pressures. Moreover, corals are known to be reliable recorders of environmental conditions in their skeletal materials. Aposymbiotic Acropora millepora larvae were cultured in different seawater temperature (27 and 29 • C) and pCO 2 (390 and 750 µatm) conditions to understand the impacts of "end of century" ocean acidification (OA) and ocean warming (OW) conditions on skeletal morphology and geochemistry. The experimental conditions impacted primary polyp juvenile coral skeletal morphology and growth resulting in asymmetric translucent appearances with brittle skeleton features. The impact of OA resulted in microstructure differences with decreased precipitation or lengthening of fasciculi and disorganized aragonite crystals that led to more concentrations of centers of calcifications. The coral skeletal δ 11 B composition measured by laser ablation MC-ICP-MS was significantly affected by pCO 2 (p = 0.0024) and water temperature (p = 1.46 × 10 −5). Reconstructed pH of the primary polyp skeleton using the δ 11 B proxy suggests a difference in coral calcification site and seawater pH consistent with previously observed coral pH up-regulation. Similarly, trace element results measured by laser ablation ICP-MS indicate the impact of pCO 2. Primary polyp juvenile Sr/Ca ratio indicates a bias in reconstructed sea surface temperature (SST) under higher pCO 2 conditions. Coral microstructure content changes (center of calcification and fasciculi) due to OA possibly contributed to the variability in B/Ca ratios. Our results imply that increasing OA and OW may lead to coral acclimation issues and species-specific inaccuracies of the commonly used Sr/Ca-SST proxy.
author2 Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN)
Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636))
École normale supérieure - Paris (ENS-PSL)
Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL)
Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Gif-sur-Yvette (LSCE)
Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Biogéochimie-Traceurs-Paléoclimat (BTP)
Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636))
Géochrononologie Traceurs Archéométrie (GEOTRAC)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
ARC Centre of Excellence for Coral Reef Studies (CoralCoE)
James Cook University (JCU)
ANR-10-LABX-0018,L-IPSL,LabEx Institut Pierre Simon Laplace (IPSL): Understand climate and anticipate future changes(2010)
ANR-13-BS06-0013,CARBORIC,Les isotopes du bore dans les carbonates comme proxy du paléo-pH océanique: les fondamentaux revisités(2013)
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Dissard, Delphine
Le Cornec, Florence
Thil, François
Tribollet, Aline
Moya, Aurélie
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spelling ftepunivpsaclay:oai:HAL:hal-01631055v1 2024-06-09T07:48:46+00:00 Primary Life Stage Boron Isotope and Trace Elements Incorporation in Aposymbiotic Acropora millepora Coral under Ocean Acidification and Warming Wu, Henry C. Dissard, Delphine Le Cornec, Florence Thil, François Tribollet, Aline Moya, Aurélie Douville, Eric Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN) Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)) École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Gif-sur-Yvette (LSCE) Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) Biogéochimie-Traceurs-Paléoclimat (BTP) Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)) Géochrononologie Traceurs Archéométrie (GEOTRAC) Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ARC Centre of Excellence for Coral Reef Studies (CoralCoE) James Cook University (JCU) ANR-10-LABX-0018,L-IPSL,LabEx Institut Pierre Simon Laplace (IPSL): Understand climate and anticipate future changes(2010) ANR-13-BS06-0013,CARBORIC,Les isotopes du bore dans les carbonates comme proxy du paléo-pH océanique: les fondamentaux revisités(2013) 2017-05-09 https://hal.science/hal-01631055 https://hal.science/hal-01631055/document https://hal.science/hal-01631055/file/fmars-04-00129%20%281%29.pdf https://doi.org/10.3389/fmars.2017.00129 en eng HAL CCSD Frontiers Media info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.3389/fmars.2017.00129 hal-01631055 https://hal.science/hal-01631055 https://hal.science/hal-01631055/document https://hal.science/hal-01631055/file/fmars-04-00129%20%281%29.pdf doi:10.3389/fmars.2017.00129 info:eu-repo/semantics/OpenAccess ISSN: 2296-7745 Frontiers in Marine Science https://hal.science/hal-01631055 Frontiers in Marine Science, 2017, 4, ⟨10.3389/fmars.2017.00129⟩ https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmars.2017.00129/full Acropora millepora laser ablation ocean acidification δ 11 B pH proxy Sr/Ca sea surface temperature proxies scleractinian corals [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph] info:eu-repo/semantics/article Journal articles 2017 ftepunivpsaclay https://doi.org/10.3389/fmars.2017.0012910.3389/fmars.2017.00129/full 2024-05-16T12:27:14Z International audience Early-life stages of reef-building corals are vital to coral existence and reef maintenance. It is therefore crucial to study juvenile coral response to future climate change pressures. Moreover, corals are known to be reliable recorders of environmental conditions in their skeletal materials. Aposymbiotic Acropora millepora larvae were cultured in different seawater temperature (27 and 29 • C) and pCO 2 (390 and 750 µatm) conditions to understand the impacts of "end of century" ocean acidification (OA) and ocean warming (OW) conditions on skeletal morphology and geochemistry. The experimental conditions impacted primary polyp juvenile coral skeletal morphology and growth resulting in asymmetric translucent appearances with brittle skeleton features. The impact of OA resulted in microstructure differences with decreased precipitation or lengthening of fasciculi and disorganized aragonite crystals that led to more concentrations of centers of calcifications. The coral skeletal δ 11 B composition measured by laser ablation MC-ICP-MS was significantly affected by pCO 2 (p = 0.0024) and water temperature (p = 1.46 × 10 −5). Reconstructed pH of the primary polyp skeleton using the δ 11 B proxy suggests a difference in coral calcification site and seawater pH consistent with previously observed coral pH up-regulation. Similarly, trace element results measured by laser ablation ICP-MS indicate the impact of pCO 2. Primary polyp juvenile Sr/Ca ratio indicates a bias in reconstructed sea surface temperature (SST) under higher pCO 2 conditions. Coral microstructure content changes (center of calcification and fasciculi) due to OA possibly contributed to the variability in B/Ca ratios. Our results imply that increasing OA and OW may lead to coral acclimation issues and species-specific inaccuracies of the commonly used Sr/Ca-SST proxy. Article in Journal/Newspaper Ocean acidification École Polytechnique, Université Paris-Saclay: HAL